Хаббловская классификация галактик

Мир галактик весьма разнообразен, и, для того чтобы разобраться в нём, необходимо упорядочить наши знания. В 1925 году Хаббл предложил свою первую классификацию, в которой галактики по внешнему виду делятся на эллиптические (E), нормальные спирали (S), пересечённые спирали (SB) и неправильные (Irr). При попытке усовершенствования этой классификации были разработаны более сложные классификационные схемы. Однако классификация Хаббла до сих пор широко используется. Основывается она только на морфологии галактик и никак не связана с их эволюцией, хотя сам Хаббл использовал термины „ранний“ и „поздний“ при описании спиральных подтипов галактик. На рис. 1 представлена несколько расширенная классификация Хаббла, опубликованная в 1961 году А. Сэндиджем в „Хаббловском атласе галактик“.

Примерно 25% всех изученных к настоящему времени галактик имеют сферическую или эллипсоидальную форму. Эллиптические галактики разделяются на подклассы в зависимости от их видимой сплюснутости. Всего имеется восемь подтипов

от E0 до E7, где цифра есть целая часть выражения , а a и b — большая и малая оси соответственно. При этом следует помнить, что степень сжатия определяется как самой природой галактики, так и эффектом проекции, например галактики E0-типа могут быть истинно сферическими системами или сфероидальными, на которые мы смотрим вдоль большой (вытянутый эллипсоид) или малой (сплюснутый) оси.По своей структуре эллиптические системы являются наиболее простыми, яркость в них плавно убывает от центра к краю. В них не обнаружено звёзд высокой светимости (сверхгигантов), и самыми яркими являются красные звёзды промежуточной светимости (гиганты). Дисперсии скоростей звёзд, определяемые по значениям ширины линий поглощения, велики (порядка 200 км/с). Однако они определяются не систематическим вращением, а движениями индивидуальных звёзд. Газовые и пылевые составляющие представлены слабо. Размеры E-галактик меняются от гигантских звёздных систем диаметром в сотни килопарсек, содержащих триллионы звёзд, до карликовых эллиптических галактик размером порядка килопарсека, где число звёзд меньше миллиона.

Самым распространённым классом галактик (50%) являются спиральные галактики, которые отличаются большим разнообразием структур. Наша Галактика и её ближайший сосед, туманность Андромеды (М 31), суть спиральные галактики.

Спиральные галактики состоят из плоских звёздных дисков с экспоненциальным распределением яркости, спиральных ветвей (чаще всего двух), расположенных в плоскости диска и сферической составляющей с центральным уярчением, называемым балджем. Примерно у половины галактик рукава начинаются сразу же от ядра — это нормальные спирали S. Другую половину составляют SB-галактики, у которых ядро пересекается состоящей из звёзд и межзвёздной материи яркой перемычкой (баром), от концов которой начинают закручиваться спиральные ветви.

В зависимости от формы спиральных рукавов и размера центрального балджа спиральные галактики делятся на подтипы: Sa, Sb, Sc или SBa, SBb, SBc. К группе Sa и SBa относятся спиральные галактики со слабыми, туго закрученными спиральными ветвями и, как правило, мощным и ярким балджем. Подтип Sb и SBb имеет более открытые спиральные ветви и меньший балдж. Галактики с сильно раскрытыми, довольно яркими, иногда клочковатыми спиралями и малым балджем относятся к группе Sc или SBc. Наша Галактика и галактика М 31 являются типичными Sb-галактиками.

Сферическая составляющая спиральных галактик содержит старые звёзды, которые двигаются по орбитам, хаотически ориентированным в пространстве.

Плоские диски типичных спиральных галактик богаты газом и пылью и содержат как молодые (обычно голубые), так и старые звёзды. Некоторые спиральные системы, видимые с ребра, похожи на толстое или тонкое веретено, часто пересечённое тёмной полосой поглощающей материи. Если угол между лучом зрения и плоскостью галактики мал, то возникают трудности с классификацией галактики, однако наличие областей с молодыми звёздами, газом и пылью свидетельствует о том, что галактика спиральная.

В спиральных ветвях наблюдается много ярких эмиссионных туманностей, свечение которых вызывается молодыми, недавно сформировавшимися звёздами. Галактики Sc содержат больше межзвёздного газа, чем Sa. Примерно 20% галактик относится к промежуточному классу между эллиптическими и спиральными галактиками. Это линзовидные галактики (S0 или SB0), содержащие балдж и тонкий диск, но не имеющие спиральных ветвей. В отличие от эллиптических галактик у S0-галактик, видимых плашмя, падение яркости от центра менее сильное. Иногда в наружных частях линзы видны зачатки спиральных ветвей, перемычки и наружные кольца.

Ещё около 5% составляют иррегулярные галактики, которые из-за своей неправильной формы не могут быть отнесены ни к одному из перечисленных типов. Иррегулярные галактики богаты межзвёздной материей. Они делятся на два подкласса: IrrI и IrrII.

Наиболее распространёнными являются галактики IrrI (типа Магеллановых облаков). Большое и Малое Магеллановы облака — это ближайшие спутники нашей Галактики, видимые в южном полушарии даже невооружённым глазом. Можно сказать, что это предельный случай спиральных систем. В этих довольно плоских звёздных системах отсутствует центральное ядро, но возможно наличие следов спиральной структуры, свидетельствующей о вращении всей системы.

К неправильным галактикам второго типа относятся галактики, практически неразрешимые на звёзды, у которых наряду с иррегулярностью формы наблюдаются и другие особенности: волокна, необычные показатели цвета и т. д. Часто необычный вид этих галактик наводит на мысль, что, вероятно, некоторые из них появились в результате близкого прохождения или даже столкновения двух нормальных систем.

Иррегулярные галактики, как правило, меньше спиральных, но больше карликовых эллиптических галактик. Они содержат от сотен миллионов до десятков миллиардов звёзд. Количество карликовых эллиптических и карликовых неправильных галактик примерно одинаково, и они составляют большинство галактик во Вселенной. Часто они являются спутниками большой родительской галактики.

источник http://wsyachina.narod.ru/